CN116966988B - 一种锂电池用破碎系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锂电池用破碎系统，涉及锂电池破碎技术领域，包括如下内容：皮带输送机、粗碎机、细碎机、氮气充气装置；所述皮带输送机的输出端与所述给料机的输入端连通，所述给料机的输出端与所述粗碎机的输入端连通，所述粗碎机的输出端与所述细碎机的输入端连通，所述氮气充气装置用于为所述皮带输送机、粗碎机、细碎机进行氮气充入，本发明采用带有隔板的皮带输送机，单次输送一个锂电池进入粗碎机以及细碎机中，实现了单个锂电池全电量的破碎，同时极大的降低了设备运行时多个电池之间互相接触造成的风险，解决了锂电池带电破碎中最主要的难点，相比于序批式破碎的方式，对整体设备的冲击更小，设备运行更稳定，故障率更低。

Description

一种锂电池用破碎系统

技术领域

本发明涉及锂电池破碎技术领域，具体涉及一种锂电池用破碎系统。

背景技术

目前生产过程中锂电池的破碎，现有两种方式，一种是带电破碎，另一种是放电后，再进行破碎；现有的放电破碎一般是在盐水中浸泡，或者针孔放电，再进行破碎；

盐水中浸泡的方式整体时间周期长，一般时间为5-7天，而且无法确认锂电池是否达到放电需求，风险较大，且现如今科技进步，随着电动汽车的发展，锂电池漏电保护的技术水平也在不断提高，盐水浸泡的方式已无法深入破坏锂电池的漏电保护系统，浸泡放电的途径越来越不可行；而针孔放电的方式，是将钢针穿透锂电池壳体，造成锂电池的正负极短路，该方法爆炸的风险也比较大，目前几乎没有厂家采用这种放电方式，如何能够对不同带电量的锂电池进行安全破碎，是现阶段需要突破的一大问题。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供了锂电池用破碎系统，本发明降低了设备运行时多个电池之间互相接触造成的风险，解决了锂电池带电破碎中最主要的难点，相比于序批式破碎的方式，对整体设备的冲击更小，设备运行更稳定，故障率更低。

一方面，提供一种锂电池用破碎系统，包括如下内容：

皮带输送机、粗碎机、细碎机、氮气充气装置；

所述皮带输送机的输出端与所述给料机的输入端连通，所述给料机的输出端与所述粗碎机的输入端连通，所述粗碎机的输出端与所述细碎机的输入端连通，所述氮气充气装置用于为所述皮带输送机、粗碎机、细碎机进行氮气充入；

所述皮带输送机内设有隔板，所述隔板将所述皮带输送机内分隔出多个腔体。

作为优选地，还包括给料机，所述给料机为圆盘给料机，所述圆盘给料机包括仓体、拨片，所述仓体内贯穿设有转轴，所述转轴的侧壁设有所述拨片，所述拨片用于将所述仓体分隔为多个腔体，所述仓体的一侧设有进料口，所述仓体的另一侧设有出料口，所述仓体的进料口与所述皮带输送机的输出端连通，所述仓体的出料口与所述粗碎机的输出端连通。

作为优选地，还包括螺旋输送机、闸板阀，所述螺旋输送机的输入端与所述细碎机的输出端连通，所述闸板阀安设于所述螺旋输送机与所述细碎机之间。

作为优选地，还包括流量计、环境监测模块、控制处理器，所述环境监测模块包括氧浓度传感器、温度传感器、压力传感器，所述流量计、氧浓度传感器、温度传感器、压力传感器、皮带输送机、圆盘给料机、螺旋输送机、闸板阀均与所述控制处理器电性连接。

作为优选地，还包括锂电池SOC自动检测装置，所述包括锂电池放置盒和测试机，包括锂电池放置盒和测试机；所述锂电池放置盒为中空结构，所述锂电池的两端设有导体，两端的所述导体均与所述测试机电性连接，所述测试机与所述控制处理器电性连接。

作为优选地，还包括筛分机、比重分选机，所述螺旋输送机的输出端与所述筛分机的输入端连通，所述筛分机的输出端与所述比重分选机的输入端连通，所述比重分选机的底部设有第一鼓风机，所述比重分选机的一侧设有第二鼓风机，所述比重分选机、第一鼓风机、第二鼓风机均与所述控制处理器电性连接。

第二方面，提供一种锂电池用破碎方法，包括以下步骤：

开启皮带输送机和圆盘给料机，向所述粗碎机投放锂电池；

粗碎机将所述锂电池进行初步破碎得到粗碎物质，使粗碎物质送入细碎机中，细碎机将所述锂电池进行精细破碎，得到电池废料；

对电池废料进行回收，完成破碎过程。

作为优选地，对电池废料进行回收时，具体还包括以下步骤：

将所述电池废料送入比重分选机上，启动第一鼓风机，使电池废料进行不同程度地悬浮；

启动第二鼓风机，使电池废料中的非金属物料与金属物料进行分离；

对非金属物料与金属物料进行分别回收。

第三方面，提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述锂电池用破碎方法。

第四方面，提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述锂电池用破碎方法。

本发明的有益效果体现在：

本发明采用带有隔板的皮带输送机，单次输送一个锂电池进入粗碎机以及细碎机中，实现了单个锂电池全电量的破碎，同时极大的降低了设备运行时多个电池之间互相接触造成的风险，解决了锂电池带电破碎中最主要的难点，相比于序批式破碎的方式，对整体设备的冲击更小，出料更均匀，设备运行更稳定，故障率更低；且相较于现有技术，本发明能够破碎电池的种类更多，范围更广，除了圆块电池以及、刀片电池、模组电池均可以直接处理，而原来的序批列破碎，仅能用于处理圆柱电池和小型的刀片电池，不能处理模组。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明提供的一种锂电池用破碎系统的原理图；

图2为本发明提供的一种锂电池用破碎方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

在实施例1中，如图1所示，一种锂电池用破碎系统，包括如下内容：

皮带输送机、粗碎机、细碎机、氮气充气装置；

所述皮带输送机的输出端与所述给料机的输入端连通，所述给料机的输出端与所述粗碎机的输入端连通，所述粗碎机的输出端与所述细碎机的输入端连通，所述氮气充气装置用于为所述皮带输送机、粗碎机、细碎机进行氮气充入；

所述皮带输送机内设有隔板，所述隔板将所述皮带输送机内分隔出多个腔体。

皮带输送机的隔板与隔板之间间距430mm，隔板高60mm，隔板与隔板之间形成的腔体能够满足于市面上大部分尺寸的锂电池的运输；皮带输送机的电机采用步进电机，用于提高输送精度；粗碎机用于对锂电池进行粗碎，将电池由大块碎成小块；细碎机对锂电池进行细碎，将电池由小块碎成颗粒状。相对于粗碎机，细碎机刀片直径更小，厚度更薄，出料粒径更小、更均匀，此处粗碎机与细碎机均采用双轴撕碎机，通过采用粗破碎+细破碎的阶梯式破碎方式，降低了单一破碎机的负载，从整体上延长了刀具的使用寿命，设备稳定性也更高，出料松散度更高，粒径也更均匀，即便是隔膜电池也能进行有效的破碎；

本装置采用带有隔板的皮带输送机，单次输送一个锂电池进入粗碎机中，实现了单个锂电池全电量的破碎，同时极大的降低了设备运行时多个电池之间互相接触造成的风险，解决了锂电池带电破碎中最主要的难点，相比于序批式破碎的方式，对整体设备的冲击更小，设备运行更稳定，故障率更低，而且还能够极大地减少充氮过程中氮气的消耗，由原来序批式的150m3/h，降低到60m3/h，大大地降低了运营成本。

更为具体的，还包括给料机，所述给料机为圆盘给料机，所述圆盘给料机包括仓体、拨片，所述仓体内贯穿设有转轴，所述转轴的侧壁设有所述拨片，所述拨片用于将所述仓体分隔为多个腔体，所述仓体的一侧设有进料口，所述仓体的另一侧设有出料口，所述仓体的进料口与所述皮带输送机的输出端连通，所述仓体的出料口与所述粗碎机的输出端连通。

通过圆盘给料机的设置，能够皮带输送机做联动，圆盘给料机上有密封系统，用于隔绝氮气与氧气，且圆盘给料机中转轴的侧壁安设多个拨板，能够将仓体内分隔为多个小空间，每个小空间能够独立地承载一个锂电池，从而使得装置整体单次只传输一个锂电池，延续皮带输送机的单个电池输送效果，而达到后续每个锂电池单独破碎的效果，能在保证密封的同时，同时减少氮气泄露量，实现锂电池的联续性、全电量破碎；

转轴连接有动力装置，动力装置在动作时，带动转轴进行转动，从而带动拨板将电池从进料口处移动至出料口处。

更为具体的，还包括螺旋输送机、闸板阀，所述螺旋输送机的输入端与所述细碎机的输出端连通，所述闸板阀安设于所述螺旋输送机与所述细碎机之间。

螺旋输送机用于对细碎机处产生的电池碎料进行运输，闸板阀用于间隔撕碎部分和螺旋输送机，便于在需要时对螺旋输送机进行维护及检修，且还能够保障细碎机内的气体不与外部环境流通。

更为具体的，还包括流量计、环境监测模块、控制处理器，所述环境监测模块包括氧浓度传感器、温度传感器、压力传感器，所述流量计、氧浓度传感器、温度传感器、压力传感器、皮带输送机、圆盘给料机、螺旋输送机、闸板阀均与所述控制处理器电性连接。

流量计用于监测氮气充气装置充入的氮气量，氧浓度传感器用于检测皮带输送机、圆盘给料机、粗碎机和细碎机中的氧气浓度，温度传感器用于检测粗碎机和细碎机中的环境温度，压力传感器用于检测设备内的压力值，设备内还设有防爆片，当设备内压力剧增，可能会导致设备损毁，厂房爆炸时，开启防爆片，将压力外排，控制处理器用于接收氧浓度传感器、温度传感器、压力传感器、流量计的检测数据，并进行分析处理后，控制皮带输送机、圆盘给料机、螺旋输送机、闸板阀以及防爆片的动作，从而提高设备之间的匹配率；

此处在圆盘给料机处还设置有光电传感器，光电传感器用于检测皮带输送机处落入圆盘给料机的电池个数，控制处理器根据光电传感器的检测数据控制圆盘给料机中转轴的转动速率，与皮带输送机做联动，提高给料匹配度。

更为具体的，还包括锂电池SOC自动检测装置，包括锂电池放置盒和测试机；所述锂电池放置盒为中空结构，所述锂电池的两端设有导体，两端的所述导体均与所述测试机电性连接，所述测试机与所述控制处理器电性连接。

此处采用锂电池SOC自动检测装置对锂离子电池进行随机抽样检测，然后通过控制处理器进行分析计算，从而获取电池的平均余电量，由于不同余电量的电池在破碎时的产热不同，计算出电池平均余电量后，通过调节皮带输送机处和圆盘给料机的动作，从而控制电池的破碎速率，使得装置能够有足量的时间进行散热，避免由于积热过多而对装置的使用安全度以及使用寿命造成影响。

更为具体的，还包括筛分机、比重分选机，所述螺旋输送机的输出端与所述筛分机的输入端连通，所述筛分机的输出端与所述比重分选机的输入端连通，所述比重分选机的底部设有第一鼓风机，所述比重分选机的一侧设有第二鼓风机，所述比重分选机、第一鼓风机、第二鼓风机均与所述控制处理器电性连接。

比重分选机对螺旋输送机输入的电池碎料进行风选，将其中的非金属物料分离。第一鼓风机位于比重分选机的下方，第二鼓风机位于比重分选机的一侧，第一鼓风机用于使电池碎料中的物质产生不同程度地悬浮，第二鼓风机用于使电池碎料中的非金属物料与金属物料发生分离。

如图2所示，在实施例2中，一种锂电池用破碎方法，包括以下步骤：

开启皮带输送机和圆盘给料机，向所述粗碎机投放锂电池；

粗碎机将所述锂电池进行初步破碎得到粗碎物质，使粗碎物质送入细碎机中，细碎机将所述锂电池进行精细破碎，得到电池废料；

对电池废料进行回收，完成破碎过程。

可以理解的是,本发明提供的一种锂电池用破碎方法与前述各实施例提供的一种锂电池用破碎系统相对应，一种锂电池用破碎方法的相关技术特征可参考一种锂电池用破碎系统的相关技术特征，在此不再赘述。

更为具体的，对电池废料进行回收时，具体还包括以下步骤：

将所述电池废料送入比重分选机上，启动第一鼓风机，使电池废料进行不同程度地悬浮；

启动第二鼓风机，使电池废料中的非金属物料与金属物料进行分离；

对非金属物料与金属物料进行分别回收。

在实施例3中，一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述锂电池用破碎方法。

其中，存储器可以包括用于数据或指令的大容量存储器。举例来说而非限制，存储器可包括硬盘驱动器、软盘驱动器、固态驱动器、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线驱动器或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，存储器可包括可移除或不可移除（或固定）的介质。在合适的情况下，存储器可在数据处理装置的内部或外部。在特定实施例中，存储器是非易失性存储器。在特定实施例中，存储器包括只读存储器（Read-OnlyMemory，简称为ROM）和随机存取存储器。在合适的情况下，该ROM可以是掩模编程的ROM、可编程ROM（Programable Read-Only Memory，简称为PROM）、可擦除PROM、电可擦除PROM、电可改写ROM或闪存（FLASH）或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，该RAM可以是静态随机存取存储器）或动态随机存取存储器（Dynamic Random Access Memory，简称为DRAM），其中，DRAM可以是快速页模式动态随机存取存储器、扩展数据输出动态随机存取存储器、同步动态随机存取内存等。

存储器可以用来存储或者缓存需要处理和/或通信使用的各种数据文件，以及处理器所执行的可能的计算机程序指令。

处理器通过读取并执行存储器中存储的计算机程序指令，以实现上述实施例中的任意一种锂电池用破碎方法。

在实施例4中，一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述锂电池用破碎方法。

所述可读存储介质包括闪存、移动硬盘、多媒体卡、卡型存储器、磁性存储器、磁盘、光盘等。所述可读存储介质在一些实施例中可以是电子设备的内部存储单元，例如该电子设备的移动硬盘。所述可读存储介质在另一些实施例中也可以是电子设备的外部存储设备，例如电子设备上配备的插接式移动硬盘、智能存储卡、安全数字卡、闪存卡等。可读存储介质还可以既包括电子设备的内部存储单元也包括外部存储设备。可读存储介质不仅可以用于存储安装于电子设备的应用软件及各类数据，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (5)

1.一种锂电池用破碎方法，其特征在于，使用锂电池破碎系统，所述锂电池破碎系统包括皮带输送机、粗碎机、细碎机、氮气充气装置；

所述皮带输送机的输出端与给料机的输入端连通，所述给料机的输出端与所述粗碎机的输入端连通，所述粗碎机的输出端与所述细碎机的输入端连通，所述氮气充气装置用于为所述皮带输送机、粗碎机、细碎机进行氮气充入；

所述皮带输送机内设有隔板，所述隔板将所述皮带输送机内分隔出多个腔体；

所述锂电池破碎系统还包括给料机，所述给料机为圆盘给料机，所述圆盘给料机包括仓体、拨片，所述仓体内贯穿设有转轴，所述转轴的侧壁设有所述拨片，所述拨片用于将所述仓体分隔为多个腔体，所述仓体的一侧设有进料口，所述仓体的另一侧设有出料口，所述仓体的进料口与所述皮带输送机的输出端连通，所述仓体的出料口与所述粗碎机的输出端连通；

所述锂电池破碎系统还包括螺旋输送机、闸板阀，所述螺旋输送机的输入端与所述细碎机的输出端连通，所述闸板阀安设于所述螺旋输送机与所述细碎机之间；

所述锂电池破碎系统还包括流量计、环境监测模块、控制处理器，所述环境监测模块包括氧浓度传感器、温度传感器、压力传感器，所述流量计、氧浓度传感器、温度传感器、压力传感器、皮带输送机、圆盘给料机、螺旋输送机、闸板阀均与所述控制处理器电性连接；

所述锂电池破碎系统还包括锂电池SOC自动检测装置，锂电池SOC自动检测装置包括锂电池放置盒和测试机；锂电池放置盒为中空结构，锂电池的两端设有导体，两端的所述导体均与所述测试机电性连接，所述测试机与所述控制处理器电性连接；

包括以下步骤：

开启皮带输送机和圆盘给料机，单次向粗碎机投放一个锂电池；

粗碎机将所述锂电池进行初步破碎得到粗碎物质，使粗碎物质送入细碎机中，细碎机将所述锂电池进行精细破碎，得到电池废料；

对电池废料进行回收，完成破碎过程；

采用锂电池SOC自动检测装置对锂离子电池进行随机抽样检测，然后通过控制处理器进行分析计算，从而获取电池的平均余电量，由于不同余电量的电池在破碎时的产热不同，计算出电池平均余电量后，通过调节皮带输送机处和圆盘给料机的动作，从而控制电池的破碎速率。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池用破碎方法，其特征在于，所述锂电池破碎系统还包括筛分机、比重分选机，所述螺旋输送机的输出端与所述筛分机的输入端连通，所述筛分机的输出端与所述比重分选机的输入端连通，所述比重分选机的底部设有第一鼓风机，所述比重分选机的一侧设有第二鼓风机，所述比重分选机、第一鼓风机、第二鼓风机均与所述控制处理器电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种锂电池用破碎方法，其特征在于，对电池废料进行回收时，具体还包括以下步骤：

将所述电池废料送入比重分选机上，启动第一鼓风机，使电池废料进行不同程度地悬浮；

启动第二鼓风机，使电池废料中的非金属物料与金属物料进行分离；

对非金属物料与金属物料进行分别回收。

4.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至3任一项所述锂电池用破碎方法。

5.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至3任一项所述锂电池用破碎方法。